BADANIE MASZYN-LABORATORIUM
Ćwiczenie 44- Badanie bilansu agregatu grzewczego
Grupa I poniedziałek 1315
1.Schemat stanowiska
2.Obliczenia dla obciążenia nr III.
Strumień masy dostarczonego paliwa
$${\dot{B}}_{\text{pal}} = \frac{\Delta M_{\text{pal}}}{\tau} = \frac{0,53}{300} = 0,00177\ kg/s$$
Strumień ciepła dostarczonego do nagrzewnicy
$$\dot{Q_{\text{pal}}} = {\dot{B}}_{\text{pal}} \bullet Q_{w}^{r} = 0,00177 \bullet 46300 = 82\ kW$$
Gęstość powietrza gorącego
$$\varrho_{\text{pg}} = \frac{P_{0}}{R_{p}T_{\text{pg}}} = \frac{102300}{287 \bullet (273 + 123,6)} = 0,9kg/m^{3}$$
Prędkość gorącego powietrza
$$w_{\text{pg}} = \sqrt{\frac{2P_{d}}{\varrho_{\text{pg}}}} = \sqrt{\frac{2 \bullet 45,1}{0,9}} = 10\ m/s$$
Strumień objętościowy powietrza gorącego
$$q_{v,\text{pg}} = w_{\text{pg}} \bullet A = 10 \bullet \frac{3,14 \bullet {0,25}^{2}}{4} = 0,49\ m^{3}/s$$
Wydajność cieplna agregatu
$${\dot{Q}}_{pg} = {q_{v,\text{pg}} \bullet \varrho}_{\text{pg}} \bullet c_{p}\left( t_{\text{pg}} - t_{\text{pz}} \right) = 0,49 \bullet 0,9 \bullet 1,005\left( 123,6 - 29 \right) = 41,9\ kW$$
Strata kominowa
$$S_{k} = \frac{\sigma\left( t_{s} - t_{o} \right)}{CO_{2}}$$
σ = 0, 00875 • CO2 + 0, 51 = 0, 00875 • 9, 21 + 0, 51 = 0, 59
$$S_{k} = \frac{0,59\left( 493 - 29 \right)}{9,21} = 29,7\%$$
Ciepło oddane w stracie kominowej
$$Q_{k} = \dot{Q_{\text{pal}}} \bullet S_{k} = 82 \bullet 29,7 = 24,4kW$$
Reszta strat
$$Q_{r} = \dot{Q_{\text{pal}}} - Q_{k} - Q_{\text{pg}} = 82 - 24,4 - 41,9 = 15,7kW$$
Sprawność nagrzewnicy
$$\eta = \frac{Q_{\text{pg}}}{Q_{\text{pal}}}100 = \frac{41,9}{82}100 = 51,1\%$$
Jednostokowe zużycie paliwa
$$b = \frac{{\dot{B}}_{\text{pal}}}{Q_{\text{pg}}} = \frac{0,00177}{41,9} = {4,2 \bullet 10}^{- 5}\frac{\text{kg}}{\text{kJ}} = \ 0,042\ kg/MJ$$
Obciążenie agregatu
Qnom=188280 kJ/h
$$\Theta = \frac{Q_{\text{pg}}}{Q_{\text{nom}}} = \frac{41,9}{\frac{188280}{3600}} = 0,8$$
3.Tabela wynikowa
I | II | III | ||
---|---|---|---|---|
Bpal | kg/s | 0,0015 | 0,0015 | 0,00177 |
Qpal | kW | 69,45 | 69,45 | 82 |
ρpg | kg/m3 | 0,96 | 0,92 | 0,9 |
wpg | m/s | 9,2 | 9,67 | 10 |
qvpg | m3/s | 0,45 | 0,47 | 0,49 |
Qpg | kW | 30,56 | 37,4 | 41,9 |
σ | 0,577 | 0,583 | 0,59 | |
Sk | % | 24,16 | 29,96 | 29,7 |
Qk | kW | 16,8 | 20,8 | 24,4 |
Qr | kW | 22,09 | 11,25 | 15,7 |
η | % | 44 | 53,85 | 51,1 |
b | kg/MJ | 0,049 | 0,04 | 0,042 |
Θ | 0,58 | 0,72 | 0,8 |
4.Wnioski